近日，工業3D打印機制造商Optomec宣布三臺氣溶膠噴射打印（AJP）設備，已經出售給一家“財富50強”企業。盡管買家信息沒有披露，但這些3D打印機將用于制造新一代可穿戴電子產品。根據Optomec首席執行官Dave Ramahi的說法，氣溶膠噴射打印機的持久吸引力會幫助客戶走上生產之路。
■AJP印刷的可拉伸觸覺傳感器（來源：劍橋大學）
氣溶膠噴射打印的潛力
Optomec公司的3D打印機由兩種截然不同的技術提供支持：定向能量沉積和氣溶膠噴射打印，后者可以讓用戶能夠將電子墨水直接沉積到材料表面上。因此，當用于印刷導電銀時，氣溶膠噴射打印工藝有助于創建高分辨率電路，并且能夠實現小至10μm的特征。
早在2018年，三星公司就購入一套Optomec的Aerosol Jet 5X系統，以加快電子生產。這比Northrop Grumman公司使用氣溶膠噴射打印設計出制造半導體互連的時間還要早。在實驗過程中，這家國防公司運用3D打印技術，成功地將介電層和金橋狀結構構建到毫米波集成電路上，從而產生穩定的連接。
■Optomec于2021年6月獲得了一種基于原位加熱的3D打印微結構方法的專利（來源：Optomec）
從那時起，Optomec持續開發氣溶膠噴射打印功能，使其成為對客戶更具吸引力的前景，并在2021年早些時候獲得了一項用于精確生產3D微結構的紫外線照明技術的專利。公司還在Northrop Gruman的毫米波集成電路研究基礎上，開發了一種信號增強互連解決方案，可有效地將5G天線的輸出提升一倍。
200萬美元可穿戴設備交易
無論是健康監測追蹤器和血糖監測器，還是時尚智能服裝，毫無疑問可穿戴電子產品越來越受社會大眾歡迎，并且會繼續存在。事實上，Optomec估計該行業在未來十年將變得越來越有利可圖，至2030年全球可穿戴電子產品的銷售總額將有望超過1500億美元大關。
這種可穿戴設備的主要特點之一是，能夠在日常生活中不顯眼地“粘住”使用它們的人。為了有效地發揮作用，可穿戴電子產品需要具有足夠的靈活性，以適應人體。然而在實踐中，高精密生產柔韌電路極具挑戰性，對于企業而言，進入可穿戴設備領域也同樣如此。
由于能夠在非平面基材上打印，Optomec的氣溶膠噴射打印非常適合應對這些挑戰，現在它已經收到了來自“數字連接供應商”的200萬美元訂單，該公司將生產可穿戴電子設備。這項訂單包括三套氣溶膠噴射打印系統以及相關的軟件和數字產品，以及Optomec正在進行的應用程序開發支持。
“這些訂單是Optomec重復銷售能力的另一個例子，”Ramahi補充道，“在這個例子中，公司應用實驗室中進行的一些新開發展示了可拉伸電路打印以及主要的3D共形電路功能，這些功能都將支持客戶的產品設計。”
■Nano Dimension的DragonFly LDM 3D打印技術正在發揮作用（來源：Nano Dimension）
目前，3D打印電子行業可能仍處于萌芽階段，但Optomec等公司已經試圖將自己確立為早期的市場領導者。Nano Dimension是另一家領先的電子3D打印機制造商，最近在其DragonFly系統方面也取得了重大進展，同意與德國弗勞恩霍夫制造技術及自動化研究所（Fraunhofer IPA）合作，以提高自由形式打印能力。
在其他地方，nScrypt現在已經展示了微量分配“SmartPump”工具頭將電子設備3D打印到曲面上的能力，而在更多的實驗應用中，德克薩斯大學埃爾帕索分校的一個團隊開發了一套低成本氣溶膠噴射打印系統，能夠將導電墨水沉積到復雜的設計中。
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